一种拼接式3D打印装置的制作方法

    技术2022-07-12  126


    本实用新型涉及一种拼接式3d打印装置。



    背景技术:

    3d打印是一种快速打印成型技术,目前,3d打印技术已普及于工业化生产制造中;其将产品数字化设计、制造、分析高度一体化,越是结构复杂、原材料附加值高的产品,其快速高效成形的优势越显著。

    目前3d打印技术在技术上的分类主要是根据打印的材料(耗材)来分类,主要分为fdm(熔融沉积)、sls(激光选区烧结法)、sla(光固化成型法)、slm(金属粉末激光熔化)和dlp(投影仪光固化)等。

    在打印之前,需要将产品的3d数字模型进行切片处理,将模型在计算机上进行“体-面-线-点”逆处理过程。fdm、sls、sla和slm采用“点线-面-体”成型过程,dlp采用“面-体”成型过程。目前的3d打印装置通常采用单机打印成型,在这种打印方式下,超过一定范围的大尺寸打印物则难以进行打印,而能够打印的时候,通过单机打印,打印效率也大大降低,影响打印物的粘合及力学性能。

    因此,如何提供一种能够快速打印大尺寸打印物的拼接式3d打印装置成为了业界需要解决的问题。



    技术实现要素:

    针对现有技术的缺点,本实用新型的目的是提供一种拼接式3d打印装置,其能够根据打印物需求进行拼接式打印,提高打印大尺寸打印物的效率。

    为了实现上述目的,本实用新型提供了一种拼接式3d打印装置,其包括:至少一个控制单元、网板、储料缸;

    每个控制单元包括:z轴支架,z轴支架包括设置于底部的底座、垂直固定于底座上的竖板、和设置于竖板上端的固定座;激光模组组件,激光模组组件固定设置于固定座上;网板移动组件,网板移动组件包括固定于竖板上的固定板、承托网板的托盘架、带动托盘架上下移动的滑座,固定板上设有丝杆和位于丝杆两侧的滑轨,滑座固定于丝杆上、丝杆推动滑座在滑轨上滑动;托盘架包括固定于滑座两侧的悬臂、和固定于悬臂上的托盘,托盘承托住网板;托盘和固定座位于竖板的同一侧面;

    网板可拆卸式安装于托盘上;

    储料缸可拆卸式安装于底座上,储料缸用于容纳网板。

    本实用新型中,通过将至少一个控制单元进行拼接组装,并可拆卸式的安装对应大小的网板和储料缸,使得至少一个的控制单元同时在网板上打印大尺寸打印物,每个控制单元分别打印大尺寸打印物的一个部分、并同步进行每一层的打印,极大地提高了大尺寸打印物的打印效率,同时,不影响打印物的力学性能。

    根据本实用新型的另一具体实施方式,z轴支架还包括设置于底座下方的万向轮;通过万向轮将至少一个的控制单元进行移动,并相互拼接好后,固定对应的控制单元,使得拼接式3d打印装置拼接固定。

    根据本实用新型的另一具体实施方式,储料缸为上端开口的箱体结构,箱体内包括用于托盘上下移动的托盘腔、和与激光模组组件相对应的网板腔,托盘腔与网板腔连通;使得托盘能够托住网板在网板腔内上下移动。

    根据本实用新型的另一具体实施方式,网板腔的大小与网板大小相适应,保障网板在网板腔内上下移动通畅。

    根据本实用新型的另一具体实施方式,网板腔、或网板对应至少一个控制单元,使得一个或多个控制单元能够同时对网板上的材料进行打印成型,拼接成大尺寸打印物。

    根据本实用新型的另一具体实施方式,悬臂的底端设有悬臂连接件,悬臂连接件连接两个悬臂,保障悬臂上下移动稳定,和网板的同步移动。

    根据本实用新型的另一具体实施方式,若干控制单元的丝杆同步控制,使得网板同步移动。

    与现有技术相比,本实用新型具备如下有益效果:

    本实用新型通过多个控制单元同步在网板上打印并自动拼接,打印过程中的每一层均为同步打印,使得大尺寸打印物能快速成型,大大提高大尺寸打印物的打印效率,提高大尺寸打印物的力学性能和产品质量,并且该方案适用于任一类型的3d打印设备。

    下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

    附图说明

    图1是实施例1的2个控制单元拼接的拼接式3d打印装置的结构示意图;

    图2是实施例1的2个控制单元拼接的3d打印装置的z轴支架结构示意图;

    图3是实施例1的2个控制单元拼接的3d打印装置的z轴支架另一视角的结构示意图;

    图4是实施例1的2个控制单元拼接的3d打印装置的储料缸结构示意图;

    图5是实施例1的2个控制单元拼接的3d打印装置的网板结构示意图;

    图6是实施例1的1个控制单元拼接的3d打印装置的储料缸结构示意图;

    图7是实施例1的1个控制单元拼接的3d打印装置的网板结构示意图;

    图8是实施例1的1个控制单元拼接的3d打印装置的结构示意图。

    具体实施方式

    实施例1

    本实施例提供了一种拼接式3d打印装置,如图1-8所示,其包括至少一个控制单元1、网板2、储料缸3;控制单元1控制网板2的移动、树脂材料的输入、以及控制在预设的时间发射出预设频率的激光。

    参见图2和图3,每个控制单元1均包括:z轴支架,z轴支架包括设置于底部的底座111、垂直固定于底座111上的竖板112、和设置于竖板112上端的固定座113;z轴支架的固定座113上用于固定设置用于预设时间发射预设波长的激光模组组件121,现有的,激光模组组件121包括激光器(图中未示出)、振镜片(图中未示出)、反射镜(图中未示出)、场镜(图中未示出)等,固定座113上设有用于激光发射的通孔(图中未示出),场镜固定于通孔的上方。本实施例中,激光器通过光纤连接激光主机202,激光主机202设置于底座111上,并位于与固定座113相反的一侧,不影响3d打印过程。激光从固定座113的通孔发出,向下投射至底座111上的网板2,使得网板2上的树脂材料烧结成型;网板2移动组件,网板2移动组件包括固定于竖板112上的固定板131、承托网板2的托盘137架、带动托盘137架上下移动的滑座134,固定板131上设有丝杆133机构、即丝杆133和驱动丝杆133传动的电机,位于丝杆133两侧的滑轨132,滑座134固定于丝杆133上、丝杆133推动滑座134在滑轨132上滑动;托盘137架包括固定于滑座134两侧的悬臂135、和固定于悬臂上的托盘137,托盘137承托住网板2;托盘137和固定座113位于竖板112的同一侧面,使得激光发射至托盘137上的网板2上。

    z轴支架还包括设置于底座111下方的万向轮;通过万向轮将至少一个的控制单元1进行移动,并相互拼接好后,固定对应的控制单元1,使得拼接式3d打印装置拼接固定。

    网板2可拆卸式安装于托盘137上;网板2底部设有若干横梁(图中未示出),若干横梁卡接于托盘137上的卡槽138内;多个控制单元1拼接时,托盘137上的卡槽138并排于同一直线上,使得网板2底部的横梁均能顺利卡入卡槽138内固定。

    储料缸3可拆卸式安装于底座111上,储料缸3用于容纳网板2。

    储料缸3为上端开口的箱体结构,箱体内包括用于托盘137上下移动的托盘137腔302、和与激光模组组件121相对应的网板腔301,以及被托盘137腔隔离而成的干燥腔303;托盘137腔302与网板腔301连通,使得托盘137能够托住网板2在网板腔301内上下移动;干燥腔303内可设置功率计、高度传感器等不便于与树脂材料接触的电子元器件等。网板腔301的大小与网板2大小相适应,保障网板2在网板腔301内上下移动通畅。

    网板腔301、或网板2对应至少一个控制单元1,使得一个或多个控制单元1能够同时对网板2上的材料进行打印成型,拼接成大尺寸打印物。每一个控制单元1打印大尺寸打印物的一个部分,同步打印每一层后形成大尺寸打印物。本实施例中的拼接式3d打印装置并不局限于大尺寸打印物的打印,也可用于进行加快打印速度的小型打印物的打印,提高打印效率。

    悬臂135的底端设有悬臂连接件136,悬臂连接件136连接两个悬臂135,保障悬臂135上下移动稳定,和网板2的同步移动。

    若干控制单元1的丝杆133同步控制,使得网板2同步移动。

    本实施例中,通过将至少一个控制单元1进行拼接组装,并可拆卸式的安装对应大小的网板2和储料缸3,使得至少一个的控制单元1同时在网板2上打印大尺寸打印物,每个控制单元1分别打印大尺寸打印物的一个部分、并同步进行每一层的打印,使得大尺寸打印物能快速成型,大大提高大尺寸打印物的打印效率,提高大尺寸打印物的力学性能和产品质量。

    虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上,但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型的发明范围内,当可作些许的改进,即凡是依照本实用新型所做的同等改进,应为本实用新型的范围所涵盖。


    技术特征:

    1.一种拼接式3d打印装置,其特征在于,所述拼接式3d打印装置包括:至少一个控制单元、网板、储料缸;

    每个所述控制单元包括:z轴支架,所述z轴支架包括设置于底部的底座、垂直固定于所述底座上的竖板、和设置于所述竖板上端的固定座;激光模组组件,所述激光模组组件固定设置于所述固定座上;网板移动组件,所述网板移动组件包括固定于所述竖板上的固定板、承托网板的托盘架、带动所述托盘架上下移动的滑座,所述固定板上设有丝杆和位于丝杆两侧的滑轨,所述滑座固定于所述丝杆上、所述丝杆推动所述滑座在所述滑轨上滑动;所述托盘架包括固定于所述滑座两侧的悬臂、和固定于所述悬臂上的托盘,所述托盘承托住所述网板;所述托盘和所述固定座位于所述竖板的同一侧面;

    所述网板可拆卸式安装于所述托盘上;

    所述储料缸可拆卸式安装于所述底座上,所述储料缸用于容纳网板。

    2.如权利要求1所述的拼接式3d打印装置,其特征在于,所述z轴支架还包括设置于所述底座下方的万向轮。

    3.如权利要求1所述的拼接式3d打印装置,其特征在于,所述储料缸为上端开口的箱体结构,所述箱体内包括用于所述托盘上下移动的托盘腔、和与所述激光模组组件相对应的网板腔,所述托盘腔与所述网板腔连通。

    4.如权利要求3所述的拼接式3d打印装置,其特征在于,所述网板腔的大小与所述网板的大小相适应。

    5.如权利要求4所述的拼接式3d打印装置,其特征在于,所述网板腔、或所述网板对应至少一个所述控制单元。

    6.如权利要求1所述的拼接式3d打印装置,其特征在于,所述悬臂的底端设有悬臂连接件,所述悬臂连接件连接两个所述悬臂。

    7.如权利要求1所述的拼接式3d打印装置,其特征在于,若干所述控制单元的丝杆同步控制。

    技术总结
    本实用新型提供一种拼接式3D打印装置,包括:至少一个控制单元、网板、储料缸;控制单元包括:Z轴支架,Z轴支架包括底座、垂直固定于底座上的竖板、固定座;激光模组组件,激光模组组件固定于固定座上;网板移动组件,包括固定于竖板上的固定板、承托网板的托盘架、带动托盘架上下移动的滑座,固定板上设有丝杆和位于丝杆两侧的滑轨,滑座固定于丝杆上、丝杆推动滑座在滑轨上滑动;托盘架包括固定于滑座两侧的悬臂、和托盘,托盘承托住网板;至少一个控制单元同步在网板上打印。本实用新型通过多个控制单元拼接后,同步在网板上打印,能够方便、快速地进行大尺寸打印物的打印,大尺寸有利于提高大尺寸打印物的力学性能和产品质量。

    技术研发人员:李一奇;许伟文
    受保护的技术使用者:广州捷和电子科技有限公司
    技术研发日:2019.02.26
    技术公布日:2020.04.03

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